Характеристики основных состояний строк

Модифицированная (М): данные в кэш-строке, помеченной как модифицированная, имеются только в одной кэш-памяти системы. Строка может быть считана и записана без доступа к внешней шине.

Эксклюзивная (Е): эксклюзивная кэш-строка, как и М -строка, хранится только в одной кэш-памяти системы, однако она не подверглась изменению посредством запроса на запись. Поэтому данные в ней идентичны данным, хранящимся в основной памяти. Поскольку эксклюзивная кэш-строка хранится только в одной кэш-памяти, она может быть считана или записана без выполнения цикла внешней шины. После перезаписи кэш-строка отмечается как модифицированная.

Разделяемая (S): разделяемая кэш-строка может храниться в нескольких кэш-устройствах системы; она, как показывает название S, используется совместно несколькими кэш-устройствами. Запросы на чтение в разделяемую кэш-строку всегда выполняются через кэш-память. Запросы на запись к разделяемой кэш-строке всегда переключаются на внешнюю шину данных независимо от стратегии кэш-памяти (сквозная запись или отложенная запись); поэтому кэш-строки в других кэш-модулях объявляются недействительными. Эта операция производится в цикле внешней проверки с использованием адреса, выдаваемого при выполнении цикла шины. При этом содержимое основной памяти также обновляется. Операция записи в локальную кэш-память обновляет только ее содержимое, которое недействительным не объявляется.

Недействительная (I): кэш-строка, отмеченная как недействительная, становится логически недоступной. Это может выполняться в том случае, если кэш-строка пуста или содержит недействительный элемент, т.е. не была обновлена. Все попытки обращения к недействительной кэш-строке интерпретируются как кэш-промах. В случае запроса на чтение кэш-контроллер обычным образом инициирует заполнение кэш-строки (если строка поддается кэшированию и если ее передача в кэш не блокирована). Но запрос на запись переключается на внешнюю шину и выполняется как сквозная запись (только в формате двойного слова).

Протокол MESI имеет множество вариантов, в зависимости от особенностей реализации многопроцессорных систем и режимов работы.

Здесь рассматриваются только два варианта протоколов MESI.

Вариант 1. Вариант протокола MESI со сквозной записью без размещения.

Вариант характеризуется:

· использованием сигнала переключения режима записи – МТ (Значение МТ=0 соответствует режиму обратной (задержанной) записи, а значение МТ=1 – режиму сквозной записи без размещения;

· использованием при записи в оперативную память только форматов данных в 32 бита (двойное слово).